headerfotos

Introductie

Pyrolyse olie is een vloeibare olie die gemaakt wordt uit vaste biomassa, zoals bijvoorbeeld hout. De olie wordt geproduceerd door snelle pyrolyse van de vaste biomassa, dat wil zeggen door het snel opwarmen van biomassa in afwezigheid van zuurstof. Door deze snelle opwarming “verdampt” de biomassa in een groot aantal lange koolstofketens. Na condensatie ontstaan er drie producten: de olie, gas en kool. Ongeveer 60-70% van de energie in de vaste biomassa komt terecht in de olie. Een groot deel van de overige energie kan bij de productie worden gebruikt voor het produceren van elektriciteit en warmte.

Pyrolyse olie lijkt op “gewone” olie, maar verschilt hiervan op een aantal punten. De pyrolyse olie is zuur en bevat een hoeveelheid water. De energie-inhoud lager dan bijvoorbeeld diesel olie. Hierdoor is pyrolyse olie niet zonder meer geschikt als (diesel-) transportbrandstof. Wel kan de olie worden gebruikt in industriële oliegestookte ketels en in elektriciteitscentrales.

Een van de grote voordelen van pyrolyse olie is het feit dat de productie hiervan losgekoppeld kan worden van het gebruik van de olie. Daarnaast is de energiedichtheid van pyrolyse olie veel groter dan bij gewone biomassa, waardoor transport en opslag goedkoper is. Ook is het relatief eenvoudig om bestaande gas- of oliegestookte energieinstallaties om te bouwen voor het gebruik van pyrolyse-olie. Hiermee is het voor de eindgebruiker gemakkelijk om de CO2-uitstoot van de energievoorziening flink te verlagen.

De laatste jaren volgen ontwikkelingen op het gebied van pyrolyse elkaar snel op. Een van de belangrijkste spelers op dit gebied is de firma BTG in Enschede. BTG heeft in de jaren 90 haar eigen pyrolysetechnologie ontwikkeld. Na een demonstratie-fabriek in Maleisië wordt momenteel door BTG’s dochterbedrijf BTG-BTL gewerkt aan een commerciële pyrolysefabriek in Hengelo (O).

Biomassa

Pyrolyse olie is olie die door een thermisch proces uit biomassa gewonnen wordt. Pyrolyse olie is dus géén pure plantaardige olie en is ook wezenlijk anders dan bio-ethanol en biodiesel. Al deze andere oliën worden via respectievelijk mechanische druk, fermentatie of verestering gewonnen. Enkele belangrijke eigenschappen staan hieronder.

Typische eigenschappen van pyrolyse-olie (uit hout):

  • Dichtheid: 1150 - 1250 kg/m3
  • Netto Calorische Waarde: 17 - 20 GJ/m3
  • Watergehalte: 15 - 30 wt.%
  • Viscositeit: 25 - 1000 cP
  • Asgehalte: < 0.1 gewichts%

Als grondstof voor pyrolyse kunnen vele verschillende soorten vaste biomassa worden ingezet. Voor het proces is het van belang dat de biomassa droog is (maximaal 10%), en dat de deeltjesgrootte maximaal enkele mm is. In afgelopen jaren zijn tests uitgevoerd met oa hout, stro, rijstkaf, palmolie-residuen, olijfpitten, kippenmest en vele stromen uit de agro-industrie. De grondstof met de hoogste olieopbrengst is hout. De nieuw te bouwen fabriek in Hengelo zal dan ook gebruik maken van (A en B) hout.

Techniek

Een belangrijke toepassing van pyrolyse-olie is productie van stoom of warm water in cilindrische ketels. Deze systemen worden veel toegepast in de (proces)industrie, maar ook voor bijvoorbeeld stadsverwarming. Cilindrische ketels zijn gewoonlijk uitgerust met gasgestookte branders en kunnen daarom relatief gemakkelijk worden omgebouwd naar gebruik van pyrolyse-olie.

De ketelinstallatie dient geschikt gemaakt te worden voor het verbranden van pyrolyse olie. Dit houdt in dat er een brander toegepast moet worden die goed functioneert met deze brandstof. Tevens dient de combinatie ketel/brander goed op elkaar afgestemd te zijn voor een betrouwbaar functioneren, en zal er een aparte opslag voor de pyrolyse-olie moeten worden gerealiseerd.

Qua emissies scoort pyrolyse-olie goed. De olie bevat in principe geen zwavel, en leidt dus niet tot SOx-emissies. De Nox-emissies zullen vergelijkbaar zijn: de in de pyrolyse olie aanwezige stikstof kan tot meer NOx leiden, maar daarentegen zorgt het water in de olie voor een lagere vlamtemperatuur hetgeen tot minder NOx emissies leidt.

Pyrolyse olie kan ook worden opgewerkt en geschikt gemaakt voor toepassing in een turbine. Hiervoor zijn tests uitgevoerd. Daarmee zou zowel elektriciteit als warmte worden opgewekt. Aan de Universiteit Twente in Enschede is in 2012 vergunning toegekend om zo’n installatie te bouwen. Verder zijn er belangrijke ontwikkelingen gaande om de olie in te zetten als transportbrandstof en als grondstof voor groene materialen.

De Empyro pyrolyse fabriek

De fabriek produceert 20 miljoen liter olie uit hout. Daarnaast produceert ze haar eigen elektriciteit en stoom aan de nabijgelegen zoutfabriek van AkzoNobel. De fabriek wordt gebouwd door Twentse bedrijven en zal naar verwachting begin 2015 in productie gaan. De fabriek geldt als zeer innovatief en is één van de eerste in Europa op deze schaal.

De eerste afnemer

De eerste afnemer van de olie is de nieuwe zuivelfabriek van FrieslandCampina in Borculo. FrieslandCampina zal de olie gebruiken in haar ketels. Met de inzet van de olie wordt een hoeveelheid aardgas bespaard die overeenkomt met het gebruik van 8.000 huishoudens.

Empyro in cijfers

Grondstof:                          120 ton lokaal resthout per dag

Productie:                           20 miljoen liter olie per jaar
                                             4.500 MWh elektriciteit per jaar
                                             80.000 ton stoom per jaar

 

Vermindering
broeikaseffect                      
24.000 ton CO2-equivalenten per jaar

Financieel

De SDE+ regeling voorziet in een subsidie voor de gebruiker voor zowel warmte als elektriciteit. Bij toepassing als transportbrandstof kan gebruik worden gemaakt van het feit dat partijen bereid zijn om extra te betalen om aan de bijmengverplichting te voldoen.

Meer informatie

Voor meer informatie zie www.btg-btl.com.